發布者:CSPPLAZA | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 5661查看 | 2014-08-30 16:48:00
CSPPLAZA光熱發電網報道:中國光熱發電投融資峰會暨CSPPLAZA年會2014于8月23日-24日在京隆重召開,寧波宏昊光熱科技有限公司總經理趙小峰出席本屆峰會并對該公司自主研發的全新槽式光熱技術作了融資推介介紹。
趙小峰首先向與會人員介紹了該公司自主研發的槽式光熱技術的主要特點以及在青海格爾木建設的示范項目的運行情況。他說:“我們研制出一種超薄玻璃鏡片與特殊發泡產品復合成型的槽式反射鏡,該反射鏡除具有高反射率、達到常規產品的冰雹試驗標準外,還具有精度高、重量輕、強度高的特點,人員在檢修及清潔維護過程中在其上踩踏不發生變形或損壞。最重要的是其避免了現有技術中存在的熱彎過程中的宏觀和微觀的不可控變形。其宏觀和微觀精度接近光學級,無內應力。我們在青海格爾木為一家企業做了一個小型示范項目,所采用反射鏡全是自主生產的,開口5米,長度為2條70米,共140米,主要用于生產蒸汽。我們的系統可以生產高溫高壓蒸汽,全套都為我們自主知識產權,總的采光面積為630㎡。這套系統的特點是為反光鏡高精度聚光,真空管直徑只有40mm,反光鏡線聚焦范圍不超過30mm。溫度壓力參數為中午將近490多度,進口水溫不超過10度,出口將近500度。如果常規進水溫度超過200度,出口很容易超過500度。反射鏡本身是抗沖擊做過冰雹試驗,采用了一種輕質泡沫材料,自身強度遠遠超過熱彎反射鏡強度。我們在格爾木,經過高低溫大的溫差,系統還經歷了長期的風沙考驗,另外我們在寧波搭建的樣機也同樣經過臺風考驗,非常可靠。”
圖:趙小峰發表演講
談到與常規槽式光熱技術的區別,趙小峰表示:“我們的技術較之以前有了大幅度的跨越,我們按照一體化思路進行整體開發,避免了以前系統的不能相互依托和相互支撐的問題,我們的反射鏡和搭載渾然一體,相互借力。極大的提高了力學性能;我們的傳動和構架一體化設計,使構架成為傳動的一個組成部分。依照其目前的結果核算光熱發電成本非常低,顯示出很好的商業價值。系統已投入試驗運行。雖然需要優化的內容不少,但只要能夠保證穩定運行,就是其能夠得到規模化應用和發展的前提。”
本網記者對該技術的特點進行整理,具體如下:
1、用于成型反射鏡的特殊發泡產品有以下特點,其四周有堅硬的外殼 ,表面硬度高于大部分塑料。內部為發泡結構。其與鏡片的復合基面細膩、光滑。自身具有較高的綜合力學強度。成型的反射鏡其鏡片與發泡產品基面僅有微間隙,該間隙填充有油脂類材料。在鏡片與基面膨脹差時可借助油脂自由滑動,而在自然重力作用卻下無法滑動。該方式避免了溫度變化產生異型材料間的膨脹差導致材料間應力變形或損壞。保障了不同氣象溫度下的產品形狀穩定。在鏡片受到外界沖擊時該油脂膜可將該力傳遞和分散到該發泡產品上,避免了因冰雹等自然因素導致的玻璃破損。同時在油脂間隙設置氣道,定期抽氣,從而保障鏡片能始終附著在基面上。
2、以上述反射鏡為基礎,我們開發了相應的整體裝置。該裝置將反射鏡與搭載機械構架結合為一體,利用反射鏡自身強度高的特點,使反射鏡與金屬構架相互借力。同時我們設計了以三角支撐為主懸吊式運動構架,相較于現有的懸臂式搭載,其力學結構更為合理。通過以上技術方式,大幅度降低了搭載架的金屬耗量。我們的裝置金屬耗量約為23kg/㎡,不及現有系統(60kg/㎡)的1/2。結合下述的多點傳動跟蹤執行機構,使得構架的整體強度和結構穩定性得到明顯提高。同時構架的所有部件也實現了工廠化、標準化生產。使規模化、產業化發展得到有效的保障。
3、在構架的轉動部分頂端設置了重力平衡梁,實現以轉軸中心為重力平衡點,有效降低對太陽光跟蹤過程中轉動所需的力矩。
4、由于整組的每個單元均有傳動位置,因此可將整組的受力進行多點分散,使轉動構件的整體的穩定性得到了大幅度提升。同時各單元的動力來源于同一動力轉軸,使各單元的轉動同步性得到了可靠保障。
5、用于吸收太陽光的真空集熱管中心位置與槽的焦線重合,因此在反射鏡轉動跟蹤太陽光時,集熱管不轉動,該方式下的集熱管端頭與其它熱力管道均采用焊接連接,避免了現有系統的旋轉活接頭連接所造成的管路不能承受高壓、換熱介質需導熱油、活接頭使用壽命短、可靠性差等問題。使系統可在高溫、高壓下運行。在大幅度提升可靠性的同時使得集熱管內的換熱介質有廣泛的選擇性。可通過該系統直接生產高溫高壓蒸汽。在極大的簡化和優化熱力系統的同時,大幅度提高了光熱發電效率。
6、精確而又穩定的聚光,使得所需的真空管內不銹鋼管直徑由現有的70mm減至40mm以下。其制造難度及成本大幅度降低,單位長度成本僅為大管徑的1/5。由于能量密度的大幅度上升,真空集熱管內可直接將常溫、高壓水加熱成為高溫高壓蒸汽。該蒸汽用于發電的同時,可加熱熔鹽至高溫。該熔鹽所蓄熱能可作為沒有光照時加熱水至蒸汽的備用熱源。
7、由于匯聚光邊界清晰,可將該邊界做為跟蹤陽光的定位邊界,此方式可實現跟蹤的準確與可靠。避免了依靠太陽軌跡計算,再加入諸如大氣層厚度、空氣適度對光線折射的不確定修整帶來的誤差。
8、采用U型膨脹彎頭,將長達140米左右的連續集熱管管道膨脹分段處理,避免了現有系統長距離一次性處理造成的膨脹累計疊加,并由此造成管路受力產生的真空管位置偏移及復雜的移動支撐,優化和簡化了安裝方式。
9、在每一個單元構架的底部布置了圓弧齒條傳動,該大直徑、小力矩的傳動方式使得整體裝置轉動所需的電機能耗非常低,其平均每㎡反射面積對應的功率配置為1W以下。
10、前述齒條的動力來源于與其對應的小型蝸輪蝸桿減速機,而該減速機動力來源于一條小直徑空心繞性軸,該軸可在不大的動力驅動下帶動整組機構轉動,由于實現了同軸傳動,整組轉動的同步性得到了可靠保證。且由于對整體受力的分解,使得整體在受到風載荷的情況下轉動平穩、不抖動。有效提高了防風能力。
11、用水做為加熱介質,并將介質直接加熱成為高溫高壓蒸汽,取消了采用導熱油做為加熱介質的昂貴而又復雜的系統,同時避免了需要全系統、全時段維持較高溫度及的介質循環。大幅度簡化系統,降低投資,大幅降低日常運行熱損失,能夠滿足高溫、高壓機組對蒸汽參數的要求。發電效率得到大幅度提升。與中溫、中壓機組相比,高溫高壓機組的發電效率可從30%提升至36%以上。
最后,趙小峰總結道:“我們這種全新的槽式系統實現了太陽光的高效及精確匯聚。裝置反射鏡的幾何尺寸與現有的國內外設備相同,其實現的聚光比從現有的70倍提高到了130倍以上。同時裝置的整體造價有大幅度降低。采用了特有搭載方式及反射鏡定位方式,使得安裝工藝得到充分優化。安裝調試方式簡單、可靠,從而使該方面成本大幅降低。由于反射鏡強度高,搭載力學結構合理,其抗風能力得到良好的保障。維護成本也得到了大幅度降低。采用獨有的技術方式,消除了由于異型材料存在線脹系數差引起的異型復合材料間因溫度變化而產生強大脹差應力。在滿足各種氣象條件下在保障反射鏡具有精準的幾何形狀的同時保障了反射鏡的安全使用。該裝置的反射鏡口徑可大于現有技術制造的規格。將其利于規模化發電,可使成本降至與常規火力發電相近。為清潔能源的利于及節能減排開創了美好的未來。”
談到合作,趙小峰表示:“合作方式比較多。因為光熱行業將要起步,我們技術在整個經濟性上,成本及盈利方面至少具備了跟目前光伏發電相比較的能力。另外熱電聯產也可以做,而且結果會非常理想,我們計劃明年會做一些示范項目。希望日后可以做規模化的工程把規模化效應做出來,來吸引投資人。”